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科學家馴服“新材料之王”:氫化硼烯

  • 日期:2021-03-17        來源:中國科學報         點擊數:



氫化硼烯(藝術繪圖)是一種由硼原子(灰色)和氫原子(紅色)組成的強而輕的材料。圖片來源:Mark Hersam


材料科學家已經創造出氫化硼烯(borophane),這是第一個穩定的二維硼。

在氫化硼烯之前,科學家已經發明了單層硼烯(borophene)—— 一種類似于二維神奇材料石墨烯的硼,它完全由碳原子組成。石墨烯的原子排列在六邊形晶格中,而硼烯的原子排列在各種六邊形和三角形的混合物中,可以根據材料所需的應用進行微調。但硼烯有石墨烯沒有的局限性:如果從真空室中取出,它會迅速氧化。

在銀表面形成的二維硼烯材料具有多種多態性,具有不同尋常的材料和電子性能。然而,在超高真空條件下,它是高度不穩定的,容易氧化,這阻礙了對其特性的探索。

美國西北大學的Mark Hersam和合作者將原子氫沉積在硼硅表面,創造了穩定的硼硅。研究小組還表明,這一過程可以逆轉。加熱硼氟烷——這可以在它被涂上惰性化合物以永久與空氣隔絕之后完成——驅走氫,生成一種涂層形式的硼氟,這種涂層在真空環境下是穩定的。

作者表示,硼烯或氫化硼烯是強而柔韌的優良導體,這使得它們在顯示屏幕技術中具有潛在的應用價值。

相關論文信息:https://doi.org/10.1126/science.abg1874

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